普渡大學研究人員利用等離子體增強化學氣相沉積，將石墨烯包裹在銅納米線上，有效防止銅線被氧化，并顯著提高數(shù)據(jù)傳輸速度，降低傳導(dǎo)熱。這種材料在液晶和柔性顯示器中的應(yīng)用前景很好。
Zhihong Chen是普渡大學電子計算機工程專業(yè)的一名副教授，他的一名博士研究生Ruchit Mehta說：“在高性能半導(dǎo)體芯片和液晶顯示器的應(yīng)用中，高傳導(dǎo)性的銅納米線十分有利于數(shù)據(jù)傳輸和熱傳導(dǎo)。”
研究人員將銅納米線用石墨烯包裹，研究結(jié)果表明：相比于未被石墨烯包裹的銅納米線，復(fù)合銅納米線傳輸數(shù)據(jù)的速度快了15%，同時最高溫度也降低了27%。
Ruchit Mehta說：“如果以后將銅和石墨烯的復(fù)合材料應(yīng)用到硅芯片和柔性電子產(chǎn)品中，肯定會提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣炔⑶夷軌蚪档蛡鲗?dǎo)熱。”
對于這種復(fù)合材料的論述可以在二月份出版的《納米快報》中看到。該論文的作者是Mehta，他是Sunny Chugh和Chen的博士研究生。
研究人員和企業(yè)正在試圖使納米線變得更細，以此來增大芯片中電子元件的集成密度。但是如果縮短納米線的直徑，在增大芯片儲存能的同時也會降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群蜔醾鲗?dǎo)能力，這樣可能會到導(dǎo)致芯片過熱，給芯片造成損害。用石墨烯包裹的銅納米線能夠防止銅線氧化，并且可以保持低電阻,從而降低傳導(dǎo)熱。
Mehta說：“如果銅納米線的表面被氧覆蓋，這樣會使銅的導(dǎo)電和傳熱性能大幅下降。”“這點非常重要，因為我們都想讓盡可能多的電流通過銅線以提高傳輸速度，但是銅線如果承載太多的電流會軟化。如果銅線有良好的電子傳輸能力和熱傳導(dǎo)能力，就可以讓更多的電流通過銅線。”
這種復(fù)合材料有希望應(yīng)用于透明和柔性顯示器中，因為它只需要很少的量就能達到顯示、保持透明的目的，并且它是可彎曲的。
Mehta說：“銅線通常不會被用于透明和柔性顯示器中，因為它終究會被氧化直到損壞。如果能夠阻止被氧化，銅可能會變得比較適合用于這種顯示器。”
目前用石墨烯包裹銅納米線的技術(shù)還是不是很成熟，因為這個過程需要在大約1000℃進行化學氣相沉積，在這樣的溫度下銅的薄膜和小尺度線將會被消減。但是研究人員已經(jīng)開發(fā)出了一種新技術(shù)，即用等離子體增強化學氣相沉積的方法在650℃下將石墨烯包裹在銅納米線上，這樣可以讓小尺寸線完整無損。實驗分別對兩種不同直徑的納米線進行了測試：第一種是180nm(比人的頭發(fā)細500多倍)，第二種是280nm。
